黄铁矾的水解沉淀
2019-02-18 15:19:33
黄铁矾习惯上也统称为黄钾铁矾,在酸性溶液中具有很小的溶解度。矾是指两种或两种以上金属的硫酸盐所组成的复盐,它比其对应的单盐更易从溶液中结晶分出,还能构成较大的晶粒,有利于固液别离。黄铁矾是一组Fe(Ⅲ)的碱式硫酸盐的复盐,其分子式一般可写成M2O·3Fe2O3·4SO3·6H2O或MFe3(SO)2(OH)6,式中M+为下列一价阳离子(或称矾离子)之一:H3O+、Na+、K+、NH4+、Ag+、Rb+和 Pb2+等。在黄铁矾的化学组成中,高铁离子与硫酸根离子的比值(Fe3+∶SO42-=1.5)远大于1∕2,因此归于碱式盐而不是正盐。与正盐比较,它是在溶液酸度较低和SO3百分含量较小的条件下构成的,并可看成是氢氧化物向正盐过渡的中间产品。在正盐中,高铁离子的键合物是SO42-离子中的O2-离子,在氢氧化物中则为OH-离子。溶液酸度增大就会向正盐改变,酸度下降则分出氢氧化物。
自然界巳知有6种黄铁矾,别离为:黄钾铁矾,草黄铁矾,黄铵铁矾,银铁矾,黄钠铁矾和铅铁矾。它们都是在酸性环境中构成的,多为黄铁矿氧化成褐铁矿的中间产品,多发作在硫化矿氧化带发育的开始阶段。一价阳离子M+的品种对黄铁矾的沉积有影响。在160~200℃规模内别离参加Na2SO4,Na2CO3,NH4OH或K2SO4作为沉积黄铁矾的一价阳离子源进行比较,发现沉积后溶液中残留的铁浓度很不相同,残留铁浓度按此次序递减,但到180℃以上这种不同变小。几种黄铁矾中草黄铁矾最不安稳,尽管没有碱金属存在时能够见到草黄铁矾H3OFe3(SO4)2(OH)6生成,但即便少数碱金属的参加便会使之转化为碱金属黄铁矾,水合质子 H3O+被碱金属离子替代的程度随温度上升而添加。钾的铁矾安稳性最高,NH4+离子半径比K+大,Na+、Li+等离子的半径尽管比K+小,但它们的水合分子数多,其水合离子的半径大,因此它们的铁矾的安稳性都不及钾的铁矾。不过考虑到钾盐较贵,工业上铵一般是沉积黄铁矾首选的一价阳离子源。
黄铁矾一旦构成,就很安稳,不溶于酸,因此黄铁矾的沉积反响可用于从硫酸盐溶液中除铁,然后下降给定酸度下铁的溶解度。沉积反响可用下式标明:
(1)
如上式所见,黄铁矾沉积进程中有游离酸发作,需求随反响进程处以中和以坚持沉积要求的溶液pH值。因此,沉积黄铁矾运用的中和剂不只用以中和初始酸,也用以中和高铁水解发作的酸。不过如前所述,中和不宜运用强碱如,即便很稀的强碱液也很难操控pH值。在电解锌厂的实践中是用锌焙砂(首要含ZnO)作中和剂。
文献汇集了各种黄铁矾的自由能数据,从黄铁矾离解成它的组成成分的平衡常数能够核算在给定条件下铁的溶解度。黄钾铁矾沉积构成的速度随温度而异。在25℃下黄铁矾的构成速度缓慢,从pH值0.82~1.72规模的溶液中沉积彻底或许需耗时6个月。进步温度可改进沉积速度,80℃以上时沉积速度变得较快,100℃时可在数小时内沉积彻底。温度100℃以上沉积速度明显加速,不过就黄铁矾的安稳性而言,沉积温度有一个上限。尽管此温度上限会因溶液的组成而异,但180~200℃似为黄铁矾安稳性的上限。
诚如上述,除pH值和温度外,黄铁矾的构成及其安稳性还与一价阳离子浓度、铁浓度以及有无晶种或杂质存在等许多要素密切相关。假如把黄铁矾看作一种难溶电解质,其离解反响式可写为:
(2)
相应地,溶度积写为
(3)
能够看出,参加碱金属硫酸盐可促进黄铁矾的构成。不过上式中以一价阳离子M+的浓度方次最低,对溶液中铁的沉积影响最小,黄铁矾能够从含K+低至0.02mol∕L的溶液中沉积,但一般来说,铁沉积的程度随一价阳离子M+对Fe3+之浓度比添加而进步,且试验证明,抱负状况的M+浓度应满意分子式MFe3(SO4)2(OH)6所规则的原子比。从含Fe3+0.025至3mol∕L的溶液都彻底能够沉积黄铁矾,沉积的下限是10-3mol∕L。只需溶液中有过量的M+离子存在,沉积的黄铁矾的数量和成分与初始溶液中的Fe3+浓度无关。另一方面,OH-离子的浓度方次最高,因此溶液酸度对铁矾分出影响最大。在工厂实际操作条件(沉积温度~100℃)下,黄铵铁矾沉积时溶液中残留的Fe3+浓度与初始H2SO4浓度存在以下联系:
[Fe3+]/[H2SO4]=0.01
上式标明,初始H2SO4浓度越高,黄铁矾沉积残留的Fe3+浓度也越高。并且到达平衡所需求的时刻也越长。
黄铁矾沉积基本上是一个成核与成长的进程,其沉积数量和速度与晶种的运用很有联系。在均相系统中发作沉积反响发作固体表面或许需求一个诱导期,晶种的存在可望消除这种诱导期并加速铁矾沉积的速度。尽管因为反响设备的尺度然后壁效应、所用试剂的纯度等许多要素都或许影响新相成核进程,因此文献对晶种的效果的报导颇有收支,有的乃至以为晶种效果不大,但一般的观念都必定晶种对黄铁矾构成的促进效果。晶种的参加可大大添加黄铁矾的沉积速度并按捺诱导期,沉积的初始速度随晶种参加量呈线性添加。参加晶种还可使黄铁矾在更低的pH值及温度下沉积。
铅、银及其他二价金属如Cu、Ni、Co等在黄铁矾沉积中的行为也不容忽视。在酸度不高的条件下铅可按下式构成铅铁矾:
(4)
铅铁矾的生成量与铁浓度及酸度有关。铁浓度越高,能构成铅铁矾的酸度也越高。这类铁矾还会与其他黄铁矾如草黄铁矾和碱金属的黄铁矾构成固溶体。假如溶液中的铅浓度本来有收回价值,则铅铁矾的生成会构成铅的丢失。为避免铅铁矾的生成,提出过3种办法,(1)将酸度进步到能阻挠铅铁矾能构成的浓度,在95℃下铅铁矾能溶于1mol∕L硫酸;(2)在180~190℃规模内沉积铁,在此温度规模内铅铁矾不安稳;(3)在有足够高的碱金属离子浓度下有用地沉积铁,这样会构成比铅铁矾更安稳的碱金属黄铁矾。例如,在Fe3+为0.1mol∕L,H2SO4为0.1mol∕L、PhS为4.5kg/m3的矿浆中,在150℃、K2SO4或Na2SO4或(NH4)2SO4为0.3mol∕L下就能够有用避免铅铁矾的构成。而碱金属离子浓度较低时则会发作碱金属与铅的混合黄铁矾。
贵金属如银也易沉积为银铁矾或含银铅铁矾
(5)
当从含100×10-4%以下Ag的溶液中沉积黄钠铁矾时,有95%以上的银被结合到铁矾中。而二价金属如Zn2+,Cu2+,Ni2+则只在很小程度上结合到碱金属黄铁矾中,这使得黄铁矾法能够很方便地用于从这些金属的溶液(尤其是硫酸盐溶液)中除铁而不构成金属丢失。金属结合到碱金属黄铁矾中的次序是:Fe3+>Cu2+>Zn2+>Co2+>Ni2+。但这些金属结合到铅铁矾中的量要大得多。三价金属如Ga和In比较简单结合到黄铁矾类化合物中。
还有一种观念以为,二价金属离子替代的是黄铁矾结构中的Fe3+而不是碱金属离子。二价金属结合到黄铁矾中的总的趋势是随其离子浓度、pH及碱金属离子浓度添加而加强,并随Fe3+浓度削减而下降。
湿法炼锌黄铁矾法
2019-01-07 17:38:37
黄铁矾法作为有效的除铁方法在湿法炼锌厂的实践最具代表性。黄铁矾法的开发成功是在20世纪60年代中期,当时澳大利亚的电锌公司、挪威锌公司和西班牙阿斯图里亚那公司各自独立地开发了这项技术并几乎同时申请了专利。此后黄铁矾法迅速得到广泛应用,成为电解锌生产中主要的除铁技术,目前世界上至少有16家大型电解锌厂采用了此技术。现在用以除铁的黄铁矾法是将溶液pH值调到1.5且维持这一pH值,并在95℃左右加入一价阳离子从酸性硫酸盐溶液中沉淀黄铁矾。工业中最常用的一价阳离子是NH4+和Na+。黄铁矾沉淀后,溶液中铁的浓度一般降到1~5kg∕m3。
湿法炼锌中黄铁矾法典型的操作分3个基本步骤:中性浸出、热酸浸出和黄铁矾沉淀。在中性浸出阶段,酸性电解贫液被锌焙砂ZnO中和,得到含铁酸锌的渣和供电解沉积锌的中性硫酸锌溶液。铁酸锌渣在热酸浸出段用补克了硫酸的电解贫液造成的热酸中溶解,得到的含Zn和Fe的浸出液再在黄铁矾沉淀段处理,先用锌焙砂调整酸度,再加入硫酸铵或硫酸钠沉淀碱金属黄铁矾。沉铁后液返回中性浸出,黄铁矾渣则弃去。需要指出,沉淀黄铁矾时用作中和剂的锌焙砂中所含的铁酸锌将不溶解而进入铁矾渣中,因此新生成的黄铁矾渣不宜直接弃去,以免损失焙砂中和剂中未溶的铁酸锌。鉴于黄铁矾一旦生成则对酸相当稳定,实践上黄铁矾渣弃去前可在类似热酸浸出的条件下进行酸洗,溶解回收渣中残存的铁酸锌,而黄铁矾本身不致溶解。
黄铁矾法的3个基本步骤的具体操作条件及顺序在不同厂家不尽相同,但目的是相同的;最大限度地回收锌而不考虑少量的伴生元素如Pb和Ag。例如,铁酸锌的热酸浸出和黄铁矾的沉淀可以合而为一,即所谓转化法,其总反应如下:
(1)
该合并步骤的溶液然后可用新鲜焙砂中和,产出溶液供电解和渣返回循环。若精矿中含有较大量的Pb和Ag,则采用另外的流程,得到含Pb∕Ag的渣、黄铁矾沉淀和中性Zn电解液。这类流程中包含有一个预中和作业。在通常的黄铁矾流程中是用焙砂降低热酸浸出液的酸度,从而迅速而有效地沉淀黄铁矾。焙砂中存在的Zn2+,Cd2+,Cu2+,Pb2+和Ag进入黄铁矾而损失。在热酸浸出和黄铁矾沉淀作业之间引入一个预中和作业可以降低黄铁矾中的金属损失。在预中和作业中,溶液中的酸一部分被焙砂中和,所得的渣返回热酸浸出段溶解其中的Zn和Fe,而Pb和Ag留在铅-银渣中。部分中和过的溶液随后加入所需要的中和剂进行黄铁矾沉淀。
图1为集成的黄铁矾法流程示意图。它的设计中结合了各种黄铁矾法方案中的大多数改进环节。图1 集成黄铁矾法
除应用于湿法炼锌工业中外,黄铁矾法还在铜、镍、钴等金属提取中用作除铁工艺,尤其是在硫酸盐体系中。例如,在处理钴-铜精矿的阡比什(Chambishi)焙烧-浸出-电积法中,铜电积前的除铁就是采用黄钾铁矾沉铁。由于硫酸化焙烧本身提供了K+离子,沉淀黄钾铁矾时无需外加高成本的硫酸钾。
黄铁矾法的优点是沉淀容易过滤,Zn,Cd和Cu在沉淀中的损失最少,可以同时控制硫酸根和碱金属离子,容易与各种湿法冶金流程结合。但它也有其自身的缺陷,例如:1)所用试剂成本较高;2)渣的体积较大,为1.4kg∕(m3·t),堆存占地较大;3)需要充分洗涤以除去吸附的有害环境或可供利用的金属;4)需要在控制条件下存放以免分解放出有害组分污染环境。通过热分解或水热分解将黄铁矾转化为赤铁矿供生产铁并将硫酸钠/硫酸铵循环至黄铁矾沉淀作业,可望克服这些缺点。
铁矾渣直接还原-磁选-反浮选工艺探索
2019-01-17 10:51:29
铁矾渣是湿法炼锌厂产生的工业废渣,成分复杂,除含有大量的硫酸根和铁离子外,还含有丰富的铅、锌、银等有价金属元素,具有综合回收价值[1]。另外含有的铜、镉、砷等重金属元素在长期堆放过程中不断溶出,污染地下水和土壤。因此,开展铁钒渣的综合利用研究[2-5]可以减少环境污染、提高资源综合利用率意义重大。薛佩毅[3]等对黄钾铁矾渣采用中低温焙烧?NH4Cl浸出?碱浸工艺,同时回收有价金属和铁,但工艺生产效率低。路殿坤[4]等将铁矾渣在900℃还原焙烧后磁选,磁选精矿铁品位为58%,含硫2.5%~3%,但磁选精矿中锌含量仍较高,不能作为原料返回高炉冶炼。史玉娟[5]等利用黄钾铁矾渣和赤泥的反应制备石膏、芒硝和赤铁矿砂的方案,但是不能回收铅、锌等有价元素。本文采用配碳球团直接还原—磁选—反浮选工艺综合回收铁矾渣中铁、铅、锌。此工艺生产效率高,分离效果好,工艺简单。
1 试验
1.1 试验原燃料
以某铅锌厂湿法炼锌工艺固废铁矾渣为研究对象,试验用吉林森工无烟煤为还原剂,分析纯氢氧化钙为熔剂。铁钒渣和无烟煤的分析结果见文献[6]。
1.2 试验方法和流程
铁矾渣含水量较大(35%左右),因此,先在110℃鼓风干燥箱内充分干燥,然后按照一定比例将铁矾渣、消石灰、煤粉、黏结剂和水在混料机中混合均匀,再用造球机造球,将冷固结含碳球团烘干后称重装入刚玉坩埚放入硅钼棒加热井式炉内进行还原试验。直接还原结束后将金属化球团进行磨样,采用化学容量法、ICP法测定还原球团中全铁、金属铁和铅、锌含量,计算金属化率和铅、锌挥发率。金属化球团磨样后经Φ50mm磁选管、磁场强度47.76~238.8kA/m (60~300 mT,1 mT=796 A/m)的条件下进行磁选,分别计算磁选铁精矿品位和铁的回收率。最后在3L单槽浮选机内对磁选铁精矿进行浮硅抑铁的反浮选,脱除硅质脉石提高铁精矿品位。
2 试验结果与讨论
2.1 直接还原过程金属化率的变化
高金属化率球团的制备是磁选回收铁精矿的基础。试验条件:还原温度1 300℃、配碳比1.4、碱度2.5(铁钒渣原始碱度为0.31,通过加入氢氧化钙调节),试验结果如图1所示。
从图1可见,随着还原时间的增加,金属化率逐渐增加,还原10 min时金属化率为86.3%,还原30min时金属化率达到98.47%,之后趋于稳定。前期试验发现,自然碱度下球团熔点较低,在1 100~1 200℃间,还原温度不可以设定得太高,还原金属化率最高仅为90.60%,提高碱度后熔点提高,有利于高温下碳的气化反应进行,促进直接还原发生。
2.2直接还原过程铅、锌挥发率的变化
试验条件:还原温度1 300℃、配碳比1.4、碱度2.5,还原时间对铅锌挥发率的影响如图2所示。图2表明,随着还原时间的延长,铅、锌挥发率逐渐增加,还原10min时铅、锌挥发率较低,分别为41.5%和53.2%,还原30min时,铅、锌挥发率分别达到86.26%和98.54%,分别提高了44.76%和45.34%,之后锌挥发率趋于稳定,铅挥发率略有提高,还原40min时,铅挥发率为90.1%。可见含碳球团直接还原可使铅、锌得到有效挥发,最终可以从烟尘中回收铅、锌。
2.3 磁选试验
直接还原试验得到金属化率为98.47%的金属化球团,经振动磨磨细后进行磁选试验。磁选设备为DTCXG-ZN50型磁选管,磁场强度0~450mT,磁选管直径50 mm,磁极间距52mm,磁选结果如图3所示。由图3可以看出,随着磁场强度的增加,铁的回收率逐渐增加,最后稳定在80%左右。铁精矿品位随着磁场强度增加呈下降趋势,50mT时铁精矿品位50.31%,但是收得率仅为33.93%,大部分的海绵铁随着渣相进入到尾矿。整体观察,磁场强度变化对铁精矿品位影响不大,对回收率影响比较大。综合考虑,适宜的磁场强度为200mT。此时铁精矿Ⅰ品位达到46.66%,并不能作为商用铁矿粉出售,低于普通铁精矿等级划分标准五级(54.0~
2.4 反浮选试验
反浮选试验在XFD Ⅲ型单槽浮选机中进行,功率250 W,容积3 L,叶轮直径70 mm,主轴转速1 400 r/min。称取500g品位为46.66%的磁选铁精矿Ⅰ加水至3 L,调浆2 min;淀粉作为铁的抑制剂,添加比例为200 g/t,搅拌3min;碳酸钠作为pH调整剂(亦为强化分散剂[7]),添加比例为1 250 g/t,并搅拌3 min;之后添加阳离子捕收剂十二胺(分析纯)300 g/t并搅拌2min;最后在鼓气量为600 L/h的条件下反浮选6min,试验结果表明,反浮选铁精矿Ⅱ的品位提高至60.30%,铁回收率为83.15%,说明此工艺路线可行。
3 结论
(1)在配碳比为1.4、碱度为2.5、1 300 ℃还原30min的条件下,配碳球团直接还原金属化率达到98.47%,铅、锌挥发率分别为86.26%和98.54%。经磨矿磁选,得到品位46.66%的铁精矿Ⅰ,再经反浮选工艺可获得品位60.30%的铁精矿Ⅱ。
(2)铁矾渣含碳球团直接还原—磁选—反浮选工艺路线综合回收铅、锌和高品位铁精矿是可行的。
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稀土用途
2017-06-06 17:50:03
稀土用途 稀土的用途十分广泛。只要在一些传统产品中加入适量的稀土,就会产生许多神奇的效果。目前,稀土已广泛应用于冶金、石油、化工、轻纺、医药、农业等数十个
行业
。稀土钢能显著提高钢的耐磨性、耐磨蚀性和韧性;稀土铝盘条在缩小铝线细度的同时可提高强度和导电率;将稀土农药喷洒在果树上,即能消灭病虫害,又能提高挂果率;稀土复合肥即能改善土壤结构,又能提高农产品
产量
;稀土元素还能抑制癌细胞的扩散。 由于稀土元素在光、磁、电领域能够产生特殊的能量转换、传输、存储功能,因而,通过对稀土原料的加工,已形成稀土永磁材料、稀土发光材料、稀土激光材料、稀土贮氢材料、稀土光纤材料、稀土磁光存储材料、稀土超导材料、稀土原子能材料等一批新型功能材料。这些材料因为无污染、高性能而被称为“绿色材料”,它们已经或将要在电子信息、汽车尾气净化、电动汽车以及空间、海洋、生物技术、生理医疗等领域发挥巨大的作用。 稀土有净化环境的功能。汽车尾气净化催化剂是稀土应用量最大的项目之一。电子信息
产业
的发展给稀土在高新技术领域应用带来高潮。由于稀土元素具有特殊的电子层结构,可以将吸收到的能量转换为光的形式发出。利用这一特性制成的稀土荧光材料可用于计算机显示器及各种显示屏和荧光灯。以彩电为代表的家电产品广泛应用了稀土的荧光、抛光、永磁、功能陶瓷、玻璃添加剂等多种功能材料,带动了80年代稀土开发应用;90年代以来,以计算机为代表的电子信息产品飞速发展,这些产品除用上述稀土材料外,还有稀土贮氢、磁光、超磁致伸缩等功能材料,直接拉动了世界稀土生产的增长。 以稀土制造的永磁材料,磁性能高出普通永磁材料4到10倍,尤其钕铁硼永磁体是目前发现磁性能最高的永磁材料,被称为超级磁体和当代永磁之王。由于此类材料具有超乎寻常的功能,使电子信息设备在不断提高性能的同时,也实现了轻、薄、小型化。稀土永磁材料还在各类电机、核磁共振仪器、磁悬浮列车等领域有着精妙的应用,并被确定为电动汽车主发动机的首选材料。有专家
预测
,未来几年内,如果稀土永磁材料得到良好的应用,仅材料产值就将达35亿美元,其辐射产值将达到数千亿美元。 稀土贮氢材料贮存密度大于液氢,体积却只有普通钢瓶的六分之一。目前应用最为成功的是镍氢电池, 其等体积充电容量是目前广泛使用的镍镉电池的2倍,且没有记忆效应和镉的污染;与锂离子电池相比,又具备价低、安全性能好的优势,被各国科技和
产业
界称为“绿色电池”,已大量应用于便携式电器、移动电话等无线电子设备,并可望成为下世纪电动汽车的电源。 稀土用途愈来愈广泛,稀土也将会在更多的场合被使用。 以上是稀土用途介绍,更多信息请详见上海
有色金属
网。
锡锭用途
2017-06-06 17:49:52
锡锭用途是一些锡锭用户会关心的话题,因为想更多的了解其特性,这对其自身以后的货物操作也会有好处。锡锭用作涂层材料,在食品、机械、电器、汽车、航天、浮法玻璃和其它工业部门中有着极广泛的用途。产品名称:锡锭 执行标准:GB/T728-1998 牌号:Sn99.99 Sn99.95 Sn99.90 主要用途:可以用作涂层材料,在食品、机械、电器、汽车、航天和其它工业部门中有着极广泛的用途。在浮法玻璃生产中,熔融玻璃浮在熔融的锡池表面冷却固化。 性状:银白色金属,质软,有良好延展性。熔点232℃,密度7.29g/cm3。无毒 产品规格:每锭重25kg±1 kg;捆装,每捆重约1050 kg锡的用途:锡很容易与铁结合,它被用来做铅、锌和钢的防腐层。涂锡的钢罐多用于贮藏食物,这是金属锡的一个重要市场。其它用途: * 锡是一些重要合金如青铜、巴氏合金等的组成部分。 * 氯化锡在印刷术中被用作一种还原剂和媒染剂。锡盐喷在玻璃上可以形成导电的涂层。这些涂层被用在防冻玻璃上。 * 一般玻璃板是将熔化的玻璃浇在锡板上形成的,来保证玻璃面的平坦和光滑。 * 焊锡含锡用来连接管道和电子线路。此外锡还被用在多种化学反应中。 * 锡纸常用来包装食物或药品。 * 制造镀锡铁(马口铁),可防锈、制作罐头容器。 * 有机锡可作为有机化合物的合成的试剂,作用包括还原官能团,造成自由基,令有机份子重新排列。锡是一种质地较软的金属,熔点较低,可塑性强。它可以有各种表面处理工艺,能制成多种款式的产品,有传统典雅的欧式酒具、烛台、高贵大方的茶具,以至令人一见倾心的花瓶和精致夺目的桌上饰品,式式具全媲美熠熠生辉的银器。锡器以其典雅的外观造型和独特的功能效用早已风靡世界各国,成为人们的日常用品和馈赠亲友的佳品。如果你想了解更多锡锭用途的信息,你可以在上海有色网中锡专区寻找。你会发现除了锡锭之外,其他一些相关有趣的知识。
铝锭用途
2017-06-06 17:49:58
铝锭用途相关知识很多,让我们对它进行下介绍。铝锭用途: 近五十年来,铝已成为世界上最为广泛应用的金属之一。特别是近年来,铝作为节能、降耗的环保材料,无论应用范围还是用量都在进一步扩大。尤其是在建筑业、交通运输业和包装业,这三大行业的铝消费一般占当年铝总消费量的60%左右。 在建筑业上,由于铝在空气中的稳定性和阳极处理后的极佳外观,使铝在建筑业上被越来越多地广泛应用,特别是在铝合金门窗、铝塑管、装饰板、铝板幕墙等方面的应用。 在交通运输业上,为减轻交通工具自身的重量,减少废气排放对环境的污染,摩托车、各类汽车、火车、地铁、飞机、船只等交通运输工具开始大量采用铝及铝合金作为构件和装饰件。随着铝合金加工材的硬度和强度不断提高,航空航天领域使用的比例开始逐年增加。 在包装业上,各类软包装用铝箔、全铝易拉罐、各类瓶盖及易拉盖、药用包装等用铝范围也在扩大。 在其它消费领域,电子电气、家用电器(冰箱、空调)、日用五金等方面的使用量和使用前景越来越广阔。 铝锭分类铝锭按成分不同分重熔用铝锭、高纯铝锭和铝合金锭三种:按形状和尺寸又可分为条锭、圆锭、板锭、T形锭等几种,下面是几种常见的铝锭; 重熔用铝锭--15kg,20kg(≤99.80%Al): T形铝锭--500kg,1000kg(≤99.80%Al): 高纯铝锭--l0kg,15kg(99.90%~99.999%Al); 铝合金锭--10kg,15kg(Al--Si,Al--Cu,Al--Mg); 板锭--500~1000kg(制板用); 圆 锭--30~60kg(拉丝用)。在我们日常工业上的原料叫铝锭,按国家标准(GB/T 1196-2008)应叫“重熔用铝锭”,不过大家叫惯了“铝锭”。它是用氧化铝-冰晶石通过电解法生产出来的。铝锭进入工业应用之后有两大类:铸造铝合金和变形铝合金。铸造铝及铝合金是以铸造方法生产铝的铸件;变形铝及铝合金是以压力加工方法生产铝的加工产品:板、带、箔、管、棒、型、线和锻件。按照?重熔用铝锭?国家标准,“重熔用铝锭按化学成分分为6个牌号,分别是Al99.85、Al99.80、Al99.70、Al99.60、Al99.50、Al99.00”(注:Al之后的数字是铝含量)。目前,有人叫的“A00”铝,实际上是含铝为99.7%纯度的铝,在伦敦市场上叫“标准铝”。大家都知道,我国在五十年代技术标准都来自前苏联,“A00”是苏联国家标准中的俄文牌号,“A”是俄文字母,而不是英文“A”字,也不是汉语拼音字母的“A”。和国际接轨的话,称“标准铝”更为确切。标准铝就是含99.7%铝的铝锭,在伦敦市场上注册的就是它。通过了解铝锭用途的知识,我们才可以掌握其真正的价值,你可以登陆上海有色网查找更多的信息。
锌锭用途
2017-06-06 17:49:55
锌锭用途主要有以下几个方面;(一)制造铜合金材(如黄铜);用于汽车制造和机械行业。锌具有适用的机械性能。锌本身的强度和硬度不高,但加入铝、铜等合金元素后,其强度和硬度均大为提高,尤其是锌铜钛合金的出现,其综合机械性能已接近或达到铝合金、黄铜、灰铸铁的水平,其抗蠕变性能也大幅度被提高。因此,锌铜钛合金目前已被广泛应用于小五金生产中。 (二) 用于铸造锌合金;主要为压铸件,用于汽车、轻工等行业。许多锌合金的加工性能都比较优良,道次加工率可达60%-80%。中压性能优越,可进行深拉延,并具有自润滑性,延长了模具寿命,可用钎焊或电阻焊或电弧焊(需在氦气中)进行焊接,表面可进行电镀、涂漆处理,切削加工性能良好。在一定条件下具有优越的超塑性能。三)镀锌;锌具有优良的抗大气腐蚀性能,所以被主要用于钢材和钢结构件的表面镀层(如镀锌板),广泛用于汽车、建筑、船舶、轻工等行业。近年来西方国家开始尝试直接用锌合金板做屋顶覆盖材料,其使用年限可长达120-140年,而且可回收再用,而用镀锌铁板作屋顶材料的使用寿命一般为5-10年.以上是笔者为您提供的有关锌锭用途的咨询,
湿法炼锌酸浸液除铁-黄钾铁矾法沉淀除铁(一)
2019-01-25 15:49:24
A 黄铁矾法除铁原理 a 黄铁矾沉淀组成及热力学稳定性 黄铁矾的分子式通常可以写成A20·3Fe203·4S03·6H20或AFe3(S04)2(OH)6,或A2[ Fe6( SO4)4(OH)12,式中A代表一价阳离子,即可以是K+、Na+、NH4+、Rb+、Ag+、—Pb2+或H3+O等,例如: 黄钾铁矾:KFe3(S04)2(OH)6,其化学组成:K20 9.41%,Fe203 47.83%,S03 31.97%,H20 10.79%。黄钠铁矾:NaFe3(S04)2(OH)6,其化学组成:Na20 6.4%;Fe203 49.42%;S03 33.04%,H20 11.14%。黄铵铁矾:NH4 Fe3(S04)2(OH)6,其化学组成:(NH4)2O 5.43%,Fe203 49.93%,S03 33.37%,H20 11.27%。 这些化合物通常称黄钾铁矾或黄铁矾。在自然界里,有些矿物具有类似的组成,相同的结构和结晶形态,即所谓类质同晶。所谓矾,是一系列类质同晶矿物的总称,而黄钾铁矾是矾中的一种。 波北兹涅克和麦尔文研究了Fe203-S03-H20三元系在某些温度下的平衡情况,如下图所示。所有碱式盐、酸式盐及正盐都位于三元系相图内部,这是由于它们都含有结晶水的缘故。无水硫酸高铁位于Fe203-S03二元系线上,但它在50℃和75℃的条件下不是平衡相,即不会从溶液中以这种成分析出,因而没有在图上出现。按照平衡固相来分类,图大致可分成以下三类区域: 平衡固相是氧化铁的水化物。这是一个非常狭小的区域,位于图中最左端的三角形1中。在这个区域内,从液相析出的固相是一水氧化铁或三水氧化铁。由于后者是介稳相而不是平衡相,因而未在图上标出。液相线基本上不和Fe203-S03二元系边线相交,因而氧化铁的水化物在水中的洛解度非常小。三角形1远离组分S03,表示系统酸度非常低,高铁以氢氧化铁和针铁矿的形态从铸旅由析出需要符合这种条件。黄铁矾除铁必须偏离这个区域,即必须使溶液保持一定酸度。[next] 平衡固相是碱式盐或碱式盐和氧化铁水合物的混合物。三角形2-7都属于这样的区域,它们由液相和固相很合组成。可以看出,三角形2的平衡固相是氧化铁的水合物和含结晶水的硫酸高铁碱式盐(3Fe203·4S03·9H20),在3-7中,平衡固相则为一种或两种不同的碱式盐。 平衡固相是正盐、酸式盐或它们的混合物。三角区域9-13就属于这样的区域,体系中S03%的增加将使平衡液相线即母液的含铁量急剧下降。这些区域的特点是平衡液相线含有很高的S03%。与黄铁矾沉铁直接有关的是区域2-3,与它们相应的稳定平衡固相是碱式盐草黄铁矾3 Fe203·4S03·9H20,也可以写成[H(H20)]20·3 Fe203·4S03·6H20,不论在成分或物理化学性质方面都和黄钾铁矾非常相近。所以当溶液中存在K+、Na+、NH4+时,平衡固相将由更为稳定的黄铁矾所代替。随溶液酸度减小,黄铁矾趋于不稳定,并将转变为含水氧化铁。为使高铁以铁矾析出,必须使溶液保持一定酸度。 从硫酸铁溶液中沉淀铁矾的反应如下: 3Fe2(S04)3+6H2O ==== 6Fe(OH)S04+3H2S04 4Fe(OH)S04+4H20 ==== 2Fe2(OH) 4 S04+2H2S04 2Fe(OH)S04+2Fe2(OH)4S04+2NH40H ====(NH4)2 Fe6(S04)4(OH)12 2Fe(OH)S04+2Fe2(OH)4S04+Na2S04+2H20 ==== Na2Fe6(S04)4(OH)12+H2SO4 2Fe(OH)S04+2Fe2(OH)4S04+4H20 ====(H30)2 Fe6(S04)4(OH)12 黄铁矾形成时,有硫酸产生。必须将酸中和,反应才能继续进行。在锌冶炼中通常采用焙砂作中和剂。在其他情况下可用Fe203 、Na2C03等作中和剂。 黄铁矾结晶的形成需要的是Fe3+,在实际的工业滤液中均含有比例不等的Fe2+,因此氧化Fe2+成为Fe3+是结晶前的首要步骤。氧化剂有KMn04, Mn02 , C12 , NaC1O3和过氧硫化物等。在湿法炼锌工业实践中,多用02或空气为氧化剂。沉矾速度是人们关注的重要问题,长沙矿冶研究院马荣骏等做出了系统的动力学方面的工作。 b 一价阳离子对结晶的影响 黄铁矾的生成条件是,溶液中必须有Na+,K+或NH4+等离子。通常使用的化合物有NH40H,(NH4)2S04,NH4HC03,Na0H,Na2S04及KC1等。一价离子加入量必须满足化学式AFe3(OH)6所规定的原子比,即Fe/A必须等于或大于3方能取得好的除铁效果。不同种类和数量的一价阳离子除铁效果如下图。由图可知,钾离子效果最好,钠和铵离子效果接近。[next]
c 溶液酸度对沉淀的影响 溶液pH值对黄铁矾的稳定性和沉淀率有重要影响。黄铁矾在形成过程中产生大量酸,酸度增高将降低铁的沉淀量和速率。沉淀母液中Fe3+浓度与硫酸浓度的关系,理论上为CFe3+ /CH2SO4=0.004,但工厂操作时上述比值常取0.01。有人研究了温度-pH值关系,如上图右所示。图中阴影部分是黄铁矾稳定存在的区域。表明在低pH值下,必须在较高温度下黄铁矾才能稳定存在:20℃时,pH值范围是2~3;100℃时,pH值范围是1~2.3 ;而在200℃时,pH值则为0~1.2。实际上,pH<2.5,溶液电位大于0.60V和Fe3+浓度大于0.001 mol/dm3,黄铁矾即可以稳定存在。下图示出了电位与pH值关系图。表明黄铁矾在pH =0.5 ~2.5范围内是稳定的。[next]
d 反应温度对沉淀的影响 黄铁矾在室温下形成的速度非常缓慢。如在25℃时由K2S04-Fe2(S04)3溶液中沉淀钾铁矾,在水相pH值为0.82~1.72范围内,需要1~6个月。如将温度升到100℃,数小时后沉淀则已近于完全;温度若达到180~200℃,黄钾铁矾则开始破坏。 沉矾的操作温度要求高于85℃,温度对沉淀结果的影响如上图右所示。温度低不仅沉淀缓慢而且过滤困难。黄铁矾在酸性介质中的溶解度随温度升高而急剧下降。
湿法炼锌酸浸液除铁-黄钾铁矾法沉淀除铁(三)
2019-01-25 15:49:24
低污染的黄铁矾法基本原理是在“沉矾”之前,先通过低温预中和调整溶液的组成,在沉矾过程中不需添加中和剂就能满意地除铁。主要流程可由下两图表示。上图左示出低沮预中和流程。预中和既可采用焙砂,也可采用中性浸出后的浓密底流。如果热浸出液中铁含盆较高,则铁矾沉淀后对浓密上清液的返回可能有益处;下图右表示用中性浸出液作稀释剂的流程。
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因为在低污染黄铁矾法中所产生的铁矾只含少量的有价金属。减少了铅、锌、银、金、锡、铜等有价金属的损失。下表一示出低污染黄铁矾法及常规铁矾法金属回收率对比;下表二示出两种沉淀法铁矾渣组成。这些数据显示出新方法的优越性。该法是由世界第二大炼锌厂,年产200kt锌的澳大利亚电锌有限公司发展的处理锌渣的方法,并在日产500t锌的中间工厂进行了试验。生产流程如下图所示。澳大利亚电锌公司已决定在生产厂改造中引人低污染黄铁矾法。表一 不同铁矾法金属回收率元素金属回收率/%常规黄铁矾法低污染黄铁矾法Zn94~9798~99Cd94~9798~99Pb~75>95Ag~75>95Au~75>95Cu~90>95表二 不同铁矾渣组成元素常规黄铁矾法低污染黄铁矾法Fe25%~30%32.40%Zn2~60.25Cd0.05~0.20.001Pb0.2~2.00.05Ag10~15g/t4g/tAu0.6g/tCo0.01%0.00%Cu0.1~0.30.016[next] 我国长沙矿冶研究院马荣骏等于20世纪80年代开展了低污染黄钾铁矾法的研究,也得到了较好的结果。我国赤峰冶炼厂已采用低污染黄钾铁矾法进行工业性生产,取得了良好的经济效益和社会效益。
黄铜用途
2017-06-06 17:50:02
现如今黄铜在人们的日常生活中和工业上产中应用的已经越来越广泛了,但是很多人对于黄铜的用途还只是停留在黄铜工艺品、铜器、化工原料等简单的理解上。到底黄铜用途是什么?了解黄铜用途,才能更好的利用黄铜。 黄铜是由铜和锌所组成的合金。如果只是由铜、锌组成的黄铜就叫作普通黄铜。黄铜常被用于制造阀门、水管、空调内外机连接管和散热器等。 黄铜用途概述:黄铜以锌作主要添加元素的铜合金﹐具有美观的黄色﹐统称黄铜。铜锌二元合金称普通黄铜或称简单黄铜。三元以上 的黄铜称特殊黄铜或称复杂黄铜。含锌低於36%的黄铜合金具有良好的冷加工性能﹐如含锌30%的黄铜常用来制作弹壳﹐俗称弹壳黄铜或七三黄铜。含锌在36~42%之间的黄铜合金由和固溶体组成﹐其中最常用的是含锌40%的六四黄铜。为了改善普通黄铜的性能﹐常添加其他元素﹐如铝﹑镍﹑锰﹑锡﹑硅﹑铅等。铝能提高黄铜的强度﹑硬度和耐蚀性﹐但使塑性降低﹐适合作海轮冷凝管及其他耐蚀零件。锡能提高黄铜的强度和对海水的耐腐性﹐故称海军黄铜﹐用作船舶热工设备和螺旋桨等。铅能改善黄铜的切削性能﹔这种易切削黄铜常用作钟表零件。黄铜铸件常用来制作阀门和管道配件等。 更多特殊黄铜用途: 铅黄铜用途:铅实际不溶于黄铜内,呈游离质点状态分布在晶界上。铅黄铜按其组织有α和(α+β)两种。α铅黄铜由于铅的有害作用较大,高温塑性很低,故只能进行冷变形或热挤压。(α+β)铅黄铜在高温下具有较好的塑性,可进行锻造。 锡黄铜用途:黄铜中加入锡,可明显提高合金的耐热性,特别是提高抗海水腐蚀的能力,故锡黄铜有“海军黄铜”之称。 锰黄铜用途:锰在固态黄铜中有较大的溶解度。黄铜中加入1%~4%的锰,可显著提高合金的强度和耐蚀性,而不降低其塑性。 铁黄铜用途:铁黄铜中,铁以富铁相的微粒析出,作为晶核而细化晶粒,并能阻止再结晶晶粒长大,从而提高合金的机械性能和工艺性能。铁黄铜中的铁含量通常在1.5%以下,其组织为(α+β),具有高的强度和韧性,高温下塑性很好,冷态下也可变形。常用的牌号为Hfe59-1-1。 镍黄铜用途:镍与铜能形成连续固溶体,显著扩大α相区。黄铜中加入镍可显著提高黄铜在大气和海水中的耐蚀性。镍还能提高黄铜的再结晶温度,促使形成更细的晶粒。 更多关于黄铜用途的资讯,请登录上海
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